CN214622157U - 一种新型滚刀的性能参数指标检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，包括工作台和导轨，工作台上设置有活动轴承座、第一动力机构、固定轴承座和第二动力机构，第二动力机构与固定轴承座之间设置有动态扭矩传感器，活动轴承座中和固定轴承座中均设置有用来安装滚刀的工装连接盘，滚刀的下方设置有弹性支撑组件，滚刀的上方设置有与其活动接触的摩擦样组件，摩擦样组件设置在支撑架上，支撑架上设置有直线轴承、加载油缸、高精度位移传感器和高精度负荷传感器。本装置在检测过程的平衡性较好，不规则振动较少，不仅切割粉尘少，还可减少工作车间的噪音污染，而且整个设备的检测效率较高，实际使用寿命较长，利用率较高。

Description

一种新型滚刀的性能参数指标检测装置

技术领域

本实用新型属于盾构刀具技术领域，尤其涉及一种新型滚刀的性能参数指标检测装置。

背景技术

盾构机是一种采掘设备。在盾构机中，掘削系统包括刀盘及其驱动系统，掘削系统对于盾构机的施工效果具有决定性的影响，盾构机刀具可根据运动方式、布置位置和方式以及形状等进行分类。其中，按照切削原理可划分为切削刀和滚刀两种。通过对滚刀工作过程中的多项指标进行检测可以帮助厂家向需求侧提供符合工作要求的滚刀。

现有专利技术CN201310032227.X公开了一种用于隧道工程领域的硬岩滚刀破岩特性测试装置，该发明的石仓支撑座放置在导轨副上，由纵移液压缸实现纵向运动；石仓放置在石仓支撑座上，由固定在石仓支撑座上的横移液压缸实现横向运动；石仓内放有岩石试样。石仓两侧垂直布置两个立柱，顶端由一根横梁连接，形成一个龙门架结构。横梁上固定一个垂直液压缸，垂直液压缸下面连接活动横梁。在活动横梁下，安装滚刀以模拟滚刀破岩过程，或安装相似滚刀磨损模块以模拟相似滚刀磨损过程。采用工控机、数据采集卡、三向力传感器、声发射装置、高速数字摄像系统对滚刀破岩过程和磨损过程进行监测。该发明装置能模拟滚刀滚压破岩、滚刀滚压冲击复合破岩和相似滚刀磨损过程。不过，该装置中的滚刀采用自上而下的形式，高频振动和切割粉尘较多，一方面导致检测车间工作环境中存在较大的噪音污染，另一方面则提高了滚刀的装配要求，而且测试效率较低。

实用新型内容

本实用新型针对上述用于滚刀的测试装置所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、检测效率较高且安全环保的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，包括工作台和导轨，所述导轨上设置有活动轴承座，所述活动轴承座的一侧设置有用来驱动活动轴承座在导轨上移动的第一动力机构，所述活动轴承座的另一侧设置有固定轴承座，所述固定轴承座的另一侧设置有第二动力机构，所述第二动力机构与固定轴承座之间设置有动态扭矩传感器，所述活动轴承座中和固定轴承座中均设置有工装连接盘，所述工装连接盘之间用来安装滚刀，所述滚刀的下方设置有弹性支撑组件，所述滚刀的上方设置有与其活动接触的摩擦样组件，所述摩擦样组件设置在支撑架上，所述支撑架上设置有两个对称分布的直线轴承，所述直线轴承的顶部设置有加载油缸，所述加载油缸的顶部设置有高精度位移传感器，所述加载油缸的活动端朝下且设置有与摩擦样组件连接的高精度负荷传感器。

作为优选，所述摩擦样组件包括与加载油缸底部连接的试样座，所述试样座的底部中间设置有安装槽，所述安装槽中设置有一对分别与安装槽两壁连接的摩擦样，所述摩擦样在其朝向滚刀最顶端的端部设置有摩擦口，所述摩擦口与滚刀配合。

作为优选，所述弹性支撑组件包括两个相对分布的牛角座，所述牛角座的顶部倾斜朝向滚刀的轮缘，所述牛角座的顶部设置有与滚刀配合的支撑辊，所述支撑辊的端部通过设置在牛角座内部的弹簧支撑。

作为优选，所述第一动力机构包括与活动轴承座连接的丝杠，所述丝杠的驱动端设置有减速电机。

作为优选，所述第二动力机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出端设置有与动态扭矩传感器连接的行星齿轮减速机。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，第一动力机构驱动活动轴承座移动，令工装连接盘夹紧滚刀，第二动力机构为滚刀提供旋转动力，而加载油缸通过摩擦样组件向滚刀提供负荷，由动态扭力传感器、高精度位移传感器和高精度负荷传感器可完成多向的检测，从而提供模拟滚刀工作的性能数据，模拟效果较高，检测能力较强；同时，利用弹性支撑组件可便于上料，而摩擦样组件的组合性能较好，可充分适应摩擦磨损检测作业的需要。

2、本实用新型提供的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，其检测过程的平衡性较好，不规则振动较少，不仅切割粉尘少，还可减少工作车间的噪音污染，而且整个设备的实际使用寿命较长，利用率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置的结构示意图；

以上各图中，1、工作台；2、导轨；3、活动轴承座；4、第一动力机构；41、丝杠；42、减速电机；5、固定轴承座；6、第二动力机构；61、伺服电机；62、行星齿轮减速机；7、动态扭矩传感器；8、工装连接盘；9、滚刀；10、弹性支撑组件；101、牛角座；102、支撑辊；11、摩擦样组件；111、试样座；112、安装槽；113、摩擦样；12、支撑架；13、直线轴承；14、加载油缸；15、高精度位移传感器；16、高精度负荷传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1所示，本实用新型提供的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，包括工作台1和导轨2，在此基础上，本实用新型在所述导轨2上设置有活动轴承座3，活动轴承座3的一侧设置有用来驱动活动轴承座3在导轨2上移动的第一动力机构4，活动轴承座3的另一侧设置有固定轴承座5，固定轴承座5的另一侧设置有第二动力机构6，第二动力机构6与固定轴承座5之间设置有动态扭矩传感器7，活动轴承座3中和固定轴承座5中均设置有工装连接盘8，工装连接盘8之间用来安装滚刀9，滚刀9的下方设置有弹性支撑组件10，滚刀9的上方设置有与其活动接触的摩擦样组件11，摩擦样组件11设置在支撑架12上，支撑架12上设置有两个对称分布的直线轴承13，直线轴承13的顶部设置有加载油缸14，加载油缸14的顶部设置有高精度位移传感器15，加载油缸14的活动端朝下且设置有与摩擦样组件11连接的高精度负荷传感器16。

本装置的工作原理是，工人将滚刀9工件放置于弹性支撑组件10上，启动第一动力机构4以驱动活动轴承座3移动，活动轴承座3中的工装连接盘与固定轴承座5中的工作连接盘间距逐渐缩小，直到工装连接盘8夹紧滚刀9；第二动力机构6为滚刀9提供旋转动力，而加载油缸14通过摩擦样组件11向滚刀提供负荷；同时，由动态扭力传感器7、高精度负荷传感器16和高精度位移传感器15分别检测滚刀所受到的扭矩、压力以及产生的动态位移，完成多组数据的采集，从而提供模拟滚刀9工作的性能数据，尤其是第二动力机构6和加载油缸14可提供连续的动态外力，模拟效果较高，检测能力较强。本装置在检测过程的平衡性较好，不规则振动较少，不仅切割粉尘少，还可减少工作车间的噪音污染，而且整个设备的实际使用寿命较长。同时，弹性支撑组件用来支撑未被工装连接盘完全夹持的滚刀，而且与被检测中的滚刀进行滚动配合，从而达到降低上料难度的目的。摩擦样组件11的组合性能较好，根据不同规格的滚刀工件可选择不同样板的摩擦样组件，从而与滚刀工件的工作面相配合，进而充分适应摩擦磨损检测作业的需要。需要说明的是，加载油缸14的油压供应方式可采用伺服电机、径向柱塞泵以及数字阀来控制加载速度，从而实现力加载与位移加载的控制。

为了提高摩擦样组件11的利用率，本实用新型提供的摩擦样组件11包括与加载油缸底部连接的试样座111，试样座111的底部中间设置有安装槽112，安装槽112中设置有一对分别与安装槽两壁连接的摩擦样113，摩擦样113在其朝向滚刀最顶端的端部设置有摩擦口，摩擦口与滚刀9配合。具体地，试样座111与加载油缸14的底部采用螺栓连接，在大多数情况下是不需要拆除试样座111；在需要对不同滚刀工件进行摩擦磨损试验时，通过选择不同摩擦口的摩擦样113来与滚刀工作面配合，从而满足检测需要，大大提高本装置的利用率。本装置方便装夹，操作灵活，加载易控，有利于提高滚刀的磨合效率并保证滚刀的出厂质量。

为了提高弹性支撑组件的实用性，本实用新型提供的弹性支撑组件10包括两个相对分布的牛角座101，牛角座101的顶部倾斜朝向滚刀的轮缘，牛角座101的顶部设置有与滚刀配合的支撑辊102，支撑辊102的端部通过设置在牛角座101内部的弹簧支撑。其中，支撑辊102直接接触滚刀9，而弹簧提供弹性支撑力，这样既方便了上料，又不至于支撑辊102影响转动中的滚刀而降低摩擦磨损实验结果的可靠性。

为了提供第一动力机构4的利用率，本实用新型提供的第一动力机构4包括与活动轴承座连接的丝杠41，丝杠41的驱动端设置有减速电机42，通过减速电机42可以令第一丝杠41转动，而第一丝杠41的转动可转化为活动轴承座3的直线移动，从而满足夹持滚刀的需要。

进一步地，本实用新型提供的第二动力机构6包括伺服电机61，伺服电机61的输出端设置有与动态扭矩传感器7连接的行星齿轮减速机62。伺服电机和行星齿轮减速机的工作稳定性较高，技术成熟，实用性较强，有利于保证检测效率，而且噪音较低。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，包括工作台和导轨，其特征在于，所述导轨上设置有活动轴承座，所述活动轴承座的一侧设置有用来驱动活动轴承座在导轨上移动的第一动力机构，所述活动轴承座的另一侧设置有固定轴承座，所述固定轴承座的另一侧设置有第二动力机构，所述第二动力机构与固定轴承座之间设置有动态扭矩传感器，所述活动轴承座中和固定轴承座中均设置有工装连接盘，所述工装连接盘之间用来安装滚刀，所述滚刀的下方设置有弹性支撑组件，所述滚刀的上方设置有与其活动接触的摩擦样组件，所述摩擦样组件设置在支撑架上，所述支撑架上设置有两个对称分布的直线轴承，所述直线轴承的顶部设置有加载油缸，所述加载油缸的顶部设置有高精度位移传感器，所述加载油缸的活动端朝下且设置有与摩擦样组件连接的高精度负荷传感器。

2.根据权利要求1所述的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，其特征在于，所述摩擦样组件包括与加载油缸底部连接的试样座，所述试样座的底部中间设置有安装槽，所述安装槽中设置有一对分别与安装槽两壁连接的摩擦样，所述摩擦样在其朝向滚刀最顶端的端部设置有摩擦口，所述摩擦口与滚刀配合。

3.根据权利要求2所述的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，其特征在于，所述弹性支撑组件包括两个相对分布的牛角座，所述牛角座的顶部倾斜朝向滚刀的轮缘，所述牛角座的顶部设置有与滚刀配合的支撑辊，所述支撑辊的端部通过设置在牛角座内部的弹簧支撑。

4.根据权利要求3所述的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，其特征在于，所述第一动力机构包括与活动轴承座连接的丝杠，所述丝杠的驱动端设置有减速电机。

5.根据权利要求4所述的一种新型滚刀的性能参数指标检测装置，其特征在于，所述第二动力机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出端设置有与动态扭矩传感器连接的行星齿轮减速机。

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